Оранжевый SMD светодиод RF-OUL150TS-CA-E1 - 3.2x1.6x1.88мм - Напряжение 1.8-2.3В - Мощность 69мВт - Технический паспорт

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

RF-OUL150TS-CA-E1 представляет собой поверхностно-монтируемый оранжевый светодиод, изготовленный на основе оранжевого чипа. Его компактные размеры корпуса составляют 3,2 мм × 1,6 мм × 1,88 мм, что делает его идеальным для применений с ограниченным пространством. Этот светодиод предназначен для всех процессов SMT сборки и пайки, обеспечивая отличную надежность и стабильную производительность.

1.2 Основные особенности

• Узкий угол обзора:Устройство имеет угол обзора на уровне 50% Iv всего 30°, обеспечивая сфокусированный световой поток.
• Совместимость с SMT:Подходит для всех стандартных процессов SMT сборки и оплавления припоя.
• Чувствительность к влаге:Оценен как уровень чувствительности к влаге 3 (MSL 3), требующий осторожного обращения и хранения.
• Соответствие RoHS:Полностью соответствует экологическим директивам RoHS.

1.3 Применения

• Оптические индикаторы и сигнальные лампы
• Переключатели, символы и подсветка дисплеев
• Общая визуальная индикация в бытовой электронике и промышленном оборудовании

2. Технические характеристики

2.1 Размеры корпуса

Светодиод размещен в корпусе для поверхностного монтажа размером 3,2 мм × 1,6 мм × 1,88 мм (длина × ширина × высота). На виде снизу показаны два вывода (Pad 1 и Pad 2) с меткой полярности для правильной ориентации. Рекомендуемые схемы пайки приведены в техническом паспорте для обеспечения оптимальных тепловых и электрических характеристик. Все размеры указаны в миллиметрах с общим допуском ±0,2 мм, если не указано иное.

2.2 Электрические и оптические характеристики (Ts = 25°C)

В следующей таблице приведены основные электрические и оптические параметры при температуре окружающей среды 25°C и прямом токе 20 мА.

2.3 Предельно допустимые параметры (Ts = 25°C)

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не превышать предельно допустимые параметры. Температура перехода должна поддерживаться ниже 95°C в любых рабочих условиях. Фактический максимальный прямой ток должен определяться путем измерения температуры корпуса, чтобы гарантировать, что предел температуры перехода не превышен.

3. Система бининга и выбор

3.1 Бины длины волны/цветности

Доминирующая длина волны разделена на две группы: E00 (620–625 нм) и F00 (625–630 нм). Это позволяет разработчикам выбрать точный оттенок оранжевого, необходимый для их применения.

3.2 Бины силы света

Доступны три бина интенсивности: M00 (1200–1800 мкд), N00 (1800–2800 мкд) и O00 (2800–4300 мкд). Выбор зависит от желаемой яркости и оптической эффективности системы.

3.3 Бины прямого напряжения

Прямое напряжение сортируется по пяти бинам (B1, B2, C1, C2, D1) в диапазоне от 1,8 В до 2,3 В. Такое разделение обеспечивает равномерное распределение тока при использовании светодиодов в параллельных цепочках.

4. Кривые характеристик и анализ

4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока

Кривая Vf-I показывает типичную экспоненциальную зависимость. При токе 20 мА прямое напряжение попадает в указанные диапазоны бинов. Кривая помогает в разработке токоограничивающих резисторов или драйверов с постоянным током.

4.2 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Относительная сила света увеличивается примерно линейно с током до 30 мА. При более высоких токах эффекты насыщения снижают эффективность. Типичная кривая показывает 100% относительную интенсивность при токе 20 мА.

4.3 Температурные эффекты

Кривая зависимости температуры пайки от относительной интенсивности показывает небольшое снижение интенсивности по мере повышения температуры. Аналогично, прямой ток должен быть снижен при повышенных температурах, чтобы избежать превышения максимальной температуры перехода. Тепловое сопротивление 450 °C/Вт подчеркивает необходимость хорошего теплового управления, особенно при работе с высокими токами.

4.4 Спектральное распределение

Кривая зависимости относительной интенсивности от длины волны подтверждает узкую спектральную полуширину, обычно 15 нм. Пиковая длина волны находится примерно в центре диапазона 620–630 нм, обеспечивая чистое оранжевое излучение.

4.5 Диаграмма излучения

Диаграмма характеристик излучения показывает узкий луч с углом обзора 30° (50% Iv). Это делает светодиод подходящим для применений, требующих направленного света, таких как точечные индикаторы или подсветка небольших символов.

5. Механическая информация и упаковка

5.1 Размеры ленты-носителя и катушки

Светодиоды упакованы в ленту-носитель шириной 8 мм на катушке диаметром 178 мм. Каждая катушка содержит 2000 шт. Шаг карманов ленты рассчитан на стандартное оборудование для SMT монтажа. На катушку наклеена этикетка с номером детали, номером партии, кодами бинов, количеством и кодом даты.

5.2 Влагозащитный пакет и хранение

Для защиты от поглощения влаги катушки герметично запаиваются во влагозащитный пакет с осушителем и индикатором влажности. Пакет должен оставаться запечатанным до использования. Условия хранения: до вскрытия пакета – температура ≤ 30°C, влажность ≤ 75% в течение одного года; после вскрытия – температура ≤ 30°C, влажность ≤ 60% в течение 168 часов (7 дней). Если время хранения превышает эти пределы, требуется сушка при 60±5°C в течение не менее 24 часов перед пайкой.

5.3 Картонная коробка

Несколько катушек упаковываются в стандартную картонную коробку для транспортировки. Коробка маркируется информацией о продукте и мерами предосторожности при обращении.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления припоя

Светодиод совместим с бессвинцовой пайкой оплавлением. Рекомендуемый профиль основан на стандартах JEDEC:

• Средняя скорость повышения температуры (Tsmax до Tp): макс. 3°C/с
• Предварительный нагрев: 150°C до 200°C в течение 60–120 с
• Время выше 217°C (TL): 60–150 с
• Пиковая температура (Tp): 260°C, максимум 10 с
• Время выдержки в пределах 5°C от Tp: макс. 30 с
• Скорость охлаждения: макс. 6°C/с
• Общее время от 25°C до пика: макс. 8 минут

Пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз. Если интервал между двумя проходами пайки превышает 24 часа, светодиоды могут поглотить влагу и повредиться.

6.2 Ручная пайка

При необходимости ручной пайки используйте паяльник с температурой ниже 300°C в течение не более 3 секунд на одну контактную площадку. Допускается только одна операция ручной пайки на светодиод.

6.3 Меры предосторожности

• Не устанавливайте светодиоды на деформированные или некомпланарные печатные платы.
• Избегайте механических нагрузок или чрезмерной вибрации во время охлаждения после пайки.
• Не охлаждайте устройство быстро после оплавления.
• При необходимости ремонта используйте паяльник с двумя жалами и убедитесь, что характеристики светодиода не повреждены.

7. Тестирование надежности и критерии

7.1 Условия испытаний

Светодиод прошел следующие испытания на надежность (22 шт. на тест, критерии приемки 0/1):

• Оплавление (JESD22-B106): макс. 260°C, 10 с, 2 раза
• Температурный цикл (JESD22-A104): -40°C до 100°C, 100 циклов
• Термоудар (JESD22-A106): -40°C до 100°C, 300 циклов
• Хранение при высокой температуре (JESD22-A103): 100°C в течение 1000 ч
• Хранение при низкой температуре (JESD22-A119): -40°C в течение 1000 ч
• Тест на срок службы (JESD22-A108): 25°C, IF=20 мА в течение 1000 ч

7.2 Критерии отказа

Отказ определяется как превышение любого параметра следующих пределов:

• Прямое напряжение: > 1,1 × Верхний стандартный предел (U.S.L)
• Обратный ток: > 2,0 × U.S.L (макс. 10 мкА)
• Световой поток:<0,7 × Нижний стандартный предел (L.S.L)

Эти испытания подтверждают надежность светодиода в типичных рабочих условиях.

8. Рекомендации по проектированию и применению

8.1 Тепловое управление

Учитывая тепловое сопротивление 450°C/Вт, правильный отвод тепла необходим при работе вблизи максимального тока. Температура перехода должна оставаться ниже 95°C. Разработчики должны предусмотреть достаточные медные площади на печатной плате и рассмотреть активное охлаждение при необходимости.

8.2 Чувствительность к сере и галогенам

Материал герметика светодиода может разрушаться под воздействием сернистых соединений. Содержание серы в окружающей среде и контактирующих материалах должно быть ниже 100 PPM. Аналогично, содержание брома и хлора должно быть ниже 900 PPM каждое, а суммарно ниже 1500 PPM, чтобы предотвратить химическое воздействие на внутреннюю структуру.

8.3 Защита от электростатического разряда (ESD)

Как и все полупроводниковые приборы, этот светодиод чувствителен к ESD. Показатель HBM составляет 2000 В. При обращении и монтаже следует соблюдать стандартные меры предосторожности от ESD (заземленные рабочие места, антистатические браслеты, проводящая упаковка).

8.4 Разработка схемы

Для каждого светодиода или цепочки обязателен токоограничивающий резистор, чтобы предотвратить неконтролируемый рост тока из-за разброса прямого напряжения. Цепь драйвера должна гарантировать отсутствие обратного напряжения на светодиоде, так как это может вызвать миграцию и выход из строя.

9. Сравнение с альтернативными технологиями

9.1 По сравнению с обычными широкоугольными оранжевыми светодиодами

Узкий угол обзора 30° у RF-OUL150TS-CA-E1 делает его превосходным для применений, требующих концентрированного светового выхода с высокой осевой интенсивностью. Широкоугольные светодиоды (например, 120°) потребовали бы дополнительной оптики для достижения той же направленности, что увеличивает стоимость и сложность.

9.2 По сравнению с красными светодиодами в аналогичных корпусах

Оранжевые светодиоды (620–630 нм) обеспечивают лучшую видимость при окружающем освещении по сравнению с глубоким красным (660 нм) для восприятия человеческим глазом. Они также обеспечивают отличительный цвет для индикации статуса, отличаясь от стандартных красных или зеленых индикаторов.

10. Часто задаваемые вопросы

10.1 Каков максимальный прямой ток для непрерывной работы?

Абсолютный предельный номинал составляет 30 мА, но фактический предел зависит от тепловых условий. При температуре окружающей среды 25°C и хорошем отводе тепла 30 мА приемлемы. При более высоких температурах требуется снижение номинала.

10.2 Как выбрать правильный бин для моего применения?

Выберите бин длины волны (E00 или F00) на основе желаемого цветового оттенка. Выберите бин интенсивности (M00, N00, O00) на основе требуемой яркости. Для напряжения выберите бин, соответствующий диапазону выходного напряжения вашего драйвера, чтобы минимизировать рассеиваемую мощность на токоограничивающем резисторе.

10.3 Можно ли использовать этот светодиод в наружных применениях?

Диапазон рабочих температур (-40°C до +85°C) подходит для многих наружных условий. Однако светодиод не имеет специального рейтинга по защите от влаги или ультрафиолетового излучения. Для жестких наружных условий может потребоваться дополнительное конформное покрытие или герметизация.

11. Пример разработки: Проектирование направленного индикатора статуса

В панели управления, требующей ярких сфокусированных оранжевых индикаторов, видимых с расстояния 3 метра, инженеры выбрали RF-OUL150TS-CA-E1 с бином O00 (2800–4300 мкд) и F00 (625–630 нм). Драйвер с постоянным током, установленный на 20 мА, питает каждый светодиод. Конструкция контактных площадок PCB соответствовала рекомендованному рисунку пайки с достаточным количеством меди для отвода тепла. Узкий угол обзора исключил необходимость во вторичной оптике. Собранный модуль прошел все тесты на надежность и обеспечил равномерный световой поток с минимальным перекрестным влиянием между соседними индикаторами.

12. Основные принципы и тенденции развития

12.1 Принцип излучения света

Этот светодиод использует оранжевый чип на основе системы материалов AlInGaP (алюминий-индий-галлий-фосфид), которая излучает свет при рекомбинации электронов и дырок в полупроводнике с прямой запрещенной зоной. Узкая спектральная ширина указывает на высокую цветовую чистоту.

12.2 Отраслевые тенденции

Постоянное развитие технологии чипов направлено на повышение световой отдачи и уменьшение размеров корпусов. Тенденция к миниатюризации и увеличению яркости продолжается, что позволяет создавать более компактные и энергоэффективные конструкции. Кроме того, внедрение автоматического оптического контроля и более жесткий бининг улучшают согласованность для дисплеев и вывесок.